Technologie ohne schwerere Elemente

Ich werde mir einige wichtige Technologien ansehen und sehen, ob sie ohne Metalle, die schwerer als Silizium sind, durchgeführt werden können (ich gehe davon aus, dass Natrium, Chlor und andere biologisch benötigte Mineralien immer noch vorhanden sind, nur weil wir sie zum Leben brauchen . Siehe Natrium-Kalium-Pumpen . Ich gehe auch davon aus, dass diese nicht in abbaubaren Lagerstätten vorkommen, also können wir sie nur für biologische Zwecke erhalten.)

• Feuer:$\checkmark$Das Leben braucht wirklich das Zeug oben rechts im Periodensystem, also denke ich, wir hätten eine Menge Zeug zum Verbrennen.
• Gebrannter Ton:$\checkmark$Dies wurde für Töpfe verwendet, die uns halfen, Lebensmittel und Wasser zu lagern. Es hilft uns auch, super gute Pizzen zu machen.
• Messer:$\checkmark$ Obsidian wurde oft für Messer verwendet. Keramikmesser könnten auch funktionieren, aber keine, wie wir sie heute sehen. Aluminium könnte funktionieren, aber Obsidian ist dafür besser als Aluminium.
• Räder:$\checkmark$Holzräder!
• Abakus :$\checkmark$Sie sind meist aus Holz
• Sonnenuhr:$\checkmark$
• Glas:$\checkmark$Solange es Silizium gibt,$SiO_2$, wir sind auf Glas eingestellt
• Camera Obscura:$\checkmark$Dies stellt einen wichtigen Fortschritt in der Optik dar. Kombinieren Sie dies mit einem Glas, und Sie erhalten eine Basis für die Optik. Dies öffnet den Weg für Teleskope und Mikroskope.
• Druckerei :$\checkmark$Sie können dies aus Holz machen. Der Typ müsste häufig ausgetauscht werden.
• Nautische Navigation:$\checkmark$ Polynesische Navigation könnte sicher verwendet werden . Astrolabien werden normalerweise aus Metall hergestellt, da Holzketten verwendet werden. Wenn Sie Ihr Holzastrolabium vor Verziehen schützen können, könnten Sie es haben. Natürlich können Sie Bits aus Aluminium herstellen, da sie keinen wahnsinnigen Belastungen ausgesetzt sind.
• Bohrer und andere Werkzeuge :$\checkmark$aus obsidian, zähnen, leder und holz kannst du bohrer und andere gegenstände herstellen. Ihre Bits würden sich schnell abnutzen, aber es könnte passieren. Sie können auch Aluminium verwenden und versuchen, es mit Legierungen zu tempern, um die Kanten härter zu machen.
• Schießpulver:$\checkmark$ Hier ist die Liste der Grundzutaten für Schwarzpulver. Wenn wir Kalium zulassen, sind wir da. Sie können auch Lithiumnitrat verwenden .
• Dampfmaschine: Vielleicht , da wir eine gute Kammer brauchen, um den Dampf zu halten, in dem er erhitzt werden kann. Metalle erfüllen diese Rolle sehr gut, Holz und andere organische Materialien jedoch nicht. Sie könnten jedoch Aluminium verwenden.
• Stromerzeugung: Wahrscheinlich Nein Wir verlassen uns wirklich auf Magnete, um Strom zu erzeugen. Sie können eine Solarzelle mit Si und C herstellen , aber ich weiß nicht, wie Sie den Strom ohne Graphen (oder Aluminium ) übertragen würden, was Ihre beste Option wäre. Aluminium eignet sich hervorragend zum Übertragen von Strom, ist jedoch nicht magnetisch, sodass Sie es nicht als Magnet verwenden können.
• Rechner: Vielleicht . Es gibt mechanische Computer , aber sie neigen dazu, sich auf eng anliegende Metallteile zu verlassen. Holz mag funktionieren, würde aber eine sehr kontrollierte Umgebung erfordern, also wäre Aluminium eine bessere Wahl.
• Halbleiter : Vielleicht Da die meisten Halbleiter hauptsächlich aus Silizium bestehen und einige aus organischen Materialien bestehen, könnten Sie Halbleiter haben.

Ich werde dort aufhören. Kein Strom schadet moderner Technik hart.

Meine Vermutung ist, dass eine solche Welt über ein ähnliches Maß an Fachwissen in Biologie verfügen würde, weniger in Chemie und sicherlich weniger in Physik. Felder , wie sie zum Modellieren von Licht verwendet werden, wären sehr unterentwickelt. Sicher, die Leute würden mit der Wellen- und Teilcheneigenschaft des Lichts verwechselt werden. Das Konzept der Felder wurde jedoch erst entwickelt, als sich die Menschen wirklich mit Coulomb-Kräften befassten. Es gab einen Punkt, an dem die Leute dachten, die klassische Physik würde alles abdecken . Die meisten Dinge, die Menschen entdeckten, die klassisch nicht erklärt werden konnten, wurden entdeckt, weil sie an Dingen arbeiteten, die praktisch Metalle erforderten, wie Magnete, Staubsauger , Dampfmaschinen und Bohrlöcher in Kanonen ...

Es gäbe keine Röntgenstrahlen für Ihren Arzt, keine Radios, keine Ritter in glänzender Rüstung. Eine radikal andere Welt, aber viele Dinge würden noch entwickelt und bekannt sein.

Jared Diamond, Autor von „Guns, Germs, and Steel“ , mag argumentieren, dass wir niemals technologischen Fortschritt gemacht hätten, weil uns Stahl fehlt. Seine Theorie würde uns als eine sehr agrarische Gesellschaft ohne ausreichende Metalle darstellen. Dies würde die Entwicklung vieler anderer Technologien verhindern.

Glücklicherweise hängt dies nicht ausschließlich von der Masse ab.

Was verlieren wir?

Wenn es kein Late Heavy Bombardment (LHB) gäbe, würde es der Erdkruste ziemlich an sogenannten siderophilen Elementen fehlen . Das ist schade, es gibt einige gute Elemente in dieser Liste, darunter Gold, Kobalt, Eisen, Iridium, Mangan, Molybdän, Nickel, Osmium, Palladium, Platin, Rhenium, Rhodium und Ruthenium. Wir hätten immer noch einige davon an der Oberfläche, wir hätten nur viel weniger davon. Die Erde wird immer noch mit Weltraumgestein bombardiert, das LHB war nur ein bedeutender Teil dieser Bombardierung in den letzten vier Milliarden Jahren.

Es ist schwer zu sagen, wie viel von dem, was wir haben würden, oder wie sich der Überfluss auf die Abiogenese oder Evolution des Lebens auswirkte. Wir gehen also davon aus, dass sich das Leben immer noch auf die gleiche Weise entwickelt hat, aber wir hätten nicht die reichen Vorkommen, die wir jetzt haben.

Was haben wir also?

Wir hätten immer noch lithophile Elemente und in geringerem Maße auch chalkophile Elemente . Einige der Metalle, die wir bekommen würden, sind Aluminium, Wolfram und Titan in anständiger Menge. Wir würden ein bisschen Kupfer, Blei und Zinn bekommen. Es ist kein schlechter Start, es bringt uns durch die Bronzezeit. Die Eisenzeit wäre ein Problem. Da unsere eigene Zeitlinie in der Vorgeschichte angehalten wurde, ist es ziemlich schwierig zu sagen, wohin die Menschen von dort gegangen wären.

Ich halte es für unwahrscheinlich, dass wir ohne die Werkzeuge und das Wissen, das wir während unserer gemeinsamen Erfahrung mit Eisen entwickelt haben, die Veredelung von Aluminium, Wolfram oder Titan herausfinden würden. Das sind schwer zu raffinierende Metalle im Vergleich zu Eisen.

Technologie

Die Technologie, die wir dann entwickeln könnten, wären Dinge, die wir kaum als Technologie betrachten. Dinge wie Speere, Beile, Schalen und andere Kochutensilien. Wir hätten Räder und Feuer. Wir hätten einige Holz- und Steinbearbeitungswerkzeuge. Wir hätten Beton, aber keine großartige Methode zur Verstärkung. Wir hätten Glas, obwohl es nicht sehr hochwertig wäre.

Auch dies sind alles Dinge, die moderne Menschen normalerweise nicht für Technologie halten. Obwohl wir die Elemente hätten, um Dinge wie Mikrochips herzustellen, könnten wir nicht die erforderliche Infrastruktur entwickeln.

Es wäre eine einfache Welt.

Samuels Antwort ist richtig, es ist nicht so, dass es keine Elemente geben würde, die schwerer als Silizium sind; es gäbe immer noch reichlich und das Leben würde gut funktionieren, aber Eisen und Nickel und Gold wären sehr, sehr selten, Dinge, die wir hauptsächlich aus Meteoriten gewinnen würden, anstatt sie in der Erde abzubauen.

Der Vorstellung, dass wir keine Technologie hätten oder dass sich die Technologie nicht weiterentwickeln würde, stimme ich jedoch nicht zu. Technologie entwickelt sich so, wie sie es tut, weil sie zum Zeitpunkt ihrer Entwicklung als der billigste und beste Weg angesehen wird, dies zu tun. Die Dinge wären also sicherlich ganz anders, aber nur weil die Dinge nicht so sein könnten, wie wir es haben, heißt das nicht, dass es nicht möglich wäre.

Es sei darauf hingewiesen, dass Mesoamerika und der amerikanische Südwesten nicht viel Metall verwendet haben, außer als Dekoration vor dem kolumbianischen Austausch. Worauf wir vielleicht herabblicken, aber Atlatls waren in der Lage, die Rüstung der Spanier zu durchbohren, und Obsidianklingen sind tatsächlich schärfer als Edelstahl http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1273673/ Außerdem, Sogar der Punkt über Bohrer ist falsch, da Mesoamerika Kunstwerke mit Stein gemacht hat, die nicht mit Eisenwerkzeugen geformt werden können, sie haben höchstwahrscheinlich abrasives Bohren mit einem Bogenbohrer und Sand gemacht; kein bisschen zu verschleißen.

Kanäle in den USA (und in der Maya-Region während der klassischen Periode) waren tatsächlich eine Zeit lang in der Lage, eine bessere Leistung zu erbringen als die frühesten Eisenbahnen; es würde offensichtlich keine eisernen Eisenbahnen geben, und bronzene würden nicht annähernd so gut funktionieren.

Da es noch Kupfer und Zinn gibt, gäbe es tatsächlich Bronze, und es könnte tatsächlich Elektronik geben; und mit Elektronik und Elektrizität kommen die lithophilen Elemente wie Aluminium. Einige Technologien könnten sich also noch entwickeln, aber wie man dorthin kommt, wie sie sich entwickelt und wie sie aussieht, wäre ganz anders als das, was wir gewohnt sind.

Betrachtet man Phosphor, Chlor, Kalium und Kalzium, um nur einige zu nennen, die wir für unsere Biologie benötigen, wären wir sicherlich ganz anders. Wir verwenden auch Eisen in unserem Blut und Jod hilft bei einer guten Gesundheit.

Zunächst einmal wären wir wahrscheinlich nicht das, was wir sind, wenn schwerere Elemente zu selten wären.

Aber ohne Metalle hätten wir es viel schwerer gehabt, unseren Werkzeugbau zu ergänzen. Wir wären wahrscheinlich mit vielen Granitwerkzeugen festgefahren, die durch Glaswerkzeuge ergänzt wurden (einschließlich Obsidian, vulkanisches Glas).

Wie Bowlturner betonte, verwenden wir in unserer eigenen Biologie viele schwere Elemente, wenn auch nur in Spuren. Ich bezweifle ehrlich gesagt, dass sich komplexes Leben überhaupt ohne etwas Höheres als Silizium entwickeln könnte, aber ich weiß es natürlich nicht genau – ich bin keineswegs Biologe.

Unter der Annahme, dass es möglich ist , könnte eine Spezies davonkommen, indem sie Dinge mit Kohlenstoff-Allotropen baut . Sie müssten irgendwie an den Punkt kommen, an dem sie diese fast nach Belieben ändern und formen könnten, aber das könnte sich im Laufe der Zeit entwickeln - sie könnten früh damit beginnen, wenn sie keine Metalle haben, mit denen sie arbeiten können.

Graphen ist extrem stark und kann anstelle von Metallen verwendet werden, wenn Zugfestigkeit erforderlich ist (aber Sie können es nicht verwenden, um beispielsweise einfach eine Mauer zu bauen). Graphit ist ein Leiter und könnte vermutlich anstelle von Kupfer verwendet werden. Diamant ist ein guter Isolator. Das gibt Ihnen die meisten Grundlagen, um zumindest mit der Industrietechnik zu beginnen.

Das Problem wäre nicht die Technologie selbst, sondern die Skalierung dieser Technologie. Mit genug Eisen für Experimente im kleinen Maßstab kann man immer noch Elektromagnetismus entdecken - man kann nur keine ganzen Städte aus dem Zeug bauen.

Richtig zum Thema wird das erst mit der industriellen Revolution – davor war Metall ohnehin rar und teuer.

• Dampfkraft - ein gemauerter Kessel sollte funktionieren. Wahrscheinlich größer und schwerer, als Sie mit Metall bauen können, und wahrscheinlich langsamer, wenn die befestigten Teile nicht so stark wie Stahl sind, aber Sie können damit trotzdem Fabriken bauen, ohne eine direkte mechanische Verbindung zu einem Fluss zu benötigen.

• Eisenbahnen - Holz- oder Betonschienen. Sie instand zu halten, wird scheiße, aber die Alternative ist teurer, als sie aus massivem Gold zu bauen. Züge sind langsam und können nicht annähernd so viel transportieren wie auf der Erde, aber sie sind besser als ein Pferd, also funktioniert es immer noch.

• Elektrizität - Batterien, Solarzellen und Thermosäulen können ohne schwerere Elemente hergestellt werden. Sie haben nicht die Möglichkeit, Permanentmagnete zu drehen, aber Aluminiumspulen funktionieren gut genug.

• Waffen – Holzkanonen sind nicht so toll, aber zum Glück hat der Feind auch keinen Zugang zu Eisen.

Solange Sie genügend leichtere Metalle wie Aluminium haben, haben Sie in den meisten Anwendungen einen geeigneten direkten Ersatz für Eisen - eine fortgeschrittene Zivilisation kann sich normal entwickeln. Wenn nicht, werden die Dinge ganz anders sein, wenn auch nicht unbedingt weniger fortgeschritten. Strom ist immer noch verfügbar, aber es gibt keine großen Kraftwerke oder Hochspannungsleitungen. Sie können Computer mit Batterien betreiben, aber die Beleuchtung ist immer noch Gas und Fabriken verwenden immer noch Dampfmaschinen anstelle von Elektromotoren. Ohne Autos oder sehr hohe Gebäude würden Städte ganz anders aussehen.

Auch wenn das meiste durch direkte Substitution möglich wäre, gäbe es viele kleine Unterschiede in der verwendeten Technik. Manches würde sich wahrscheinlich früher entwickeln – man hat nicht die einfache Möglichkeit, nur Eisen zu verwenden, da werden komplexere Lösungen wirtschaftlich sinnvoll. Zum Beispiel besteht Ihre gesamte Rüstung aus geschichtetem Papier, und nachdem Sie etwa ein Jahrhundert lang versucht haben, den Klebstoff zu verbessern, der sie zusammenhält, haben Sie am Ende so etwas wie moderne Verbundwerkstoffe, die sich als stärkere Kanone herausstellen als die Baumstämme Ihr Feind benutzt ...

Um das noch weiter zu führen, wäre es ein ziemlich starker Anreiz, in den Weltraum zu gehen, wenn man herausfindet, dass die meisten Asteroiden aus einem unglaublich seltenen und teuren Industriematerial bestehen.